رودیوم (rhodium) یک فلز کمیاب، زیبا و گرانبها، به رنگ سفید و درخشان و یکی از شش فلز گروه پلاتین است که کاربردهای فراوانی در ساخت جواهرات و کاتالیست ها دارد. این فلز که دارای نماد شیمیایی Rh و عدد اتمی 45 می باشد، به دلیل خصوصیات خود و همچنین کمیاب بودن از قیمت بالایی برخوردار است، به طوری که قیمت آن در بسیاری از مواقع از فلزاتی مثل طلا، پالادیوم و پلاتین هم بیشتر است.


تاریخچه پیدایش رودیوم

رودیوم در سال 1803 میلادی توسط یک دانشمند بریتانیایی به نام ویلیام هاید ولاستون از خاک معدنی که علاوه بر رودیوم، حاوی پلاتین و پالادیوم نیز بود و از کشور پرو پیدا شده بود، استخراج شد. در ابتدا رودیم کاربرد زیادی نداشت، اما با پیشرفت صنایع، مخصوصا با ابداع کاتالیزورهای خوردو، این فلز جایگاه و اهمیت خود را به دست آورد و رفته رفته به فلزی گرانقیمت تبدیل شد.

رودیوم

خصوصیات

رودیوم همچون فلز کروم، بسیار سخت و محکم است و در برابر خوردگی و مواد شیمیایی بسیار مقاوم می باشد. این فلز دارای نقطه ذوب بسیار بالا معادل 1964 درجه سانتی گراد و نقطه جوش ۳۶۹۵ درجه سانتی گراد می باشد که آن را در برابر حرارت های بسیار زیاد آسیب ناپذیر می سازد. این فلز همچنین نامحلول در بسیاری اسیدهاست و سطح بازتاب کنندهٔ قوی دارد و نیز دارای رسانایی الکتریکی بالایی می باشد، اگرچه رسانایی آن در مقایسه با طلا و نقره کمتر است. پیشنهاد می شود که برای آشنایی بیشتر با خصوصیات رودیوم برگه آن را در ویکی پدیا مطالعه فرمایید.

استخراج رودیوم از معادن و طبیعت

همان طور که گفته شد رودیوم فلزی بسیار کمیاب است و تولید سالانه آن تنها در حدود ۳۰ تن است (مقایسه شود با تولید سالانه حدود ۴ هزار تن طلا و تولید سالانه۲۰۰ تن پلاتین). زودیوم معمولاً در سنگ‌های حاوی پلاتین و نیکل همراه با دیگر فلزات گروه پلاتین یافت می‌شود و معادنی از آن در روسیه، کانادا، آمریکا، فنلاند، کلمبیا و آفریقای جنوبی قرار دارد. تولیدکننده اصلی این فلز آفریقای جنوبی است، به طوری که در سال ۲۰۱۰ حدود هشتاد درصد صادرات جهانی این فلز را به خود اختصاصی داد. پس از آن روسیه دومین تولیدکننده مهم رودیم است اما صادراتش معمولا استمرار نداشته و این مسئله یکی از دلایل نوسانات بسیار شدید قیمت این فلز می باشد (در بازه ای قیمت رودیوم به چهل برابر طلا رسید). لازم به ذکر است که استخراج صنعتی عنصر رودیم، بسیار دشوار و پیچیده است. 

کاربردها

رودیوم

رودیوم به دلیل رنگ سفید، براق و درخشنده اش در ساخت جواهرات و زیورآلات به کار می رود. البته از آن به عنوان آلیاژ جواهرات استفاده نمی شود، بلکه برای آبکاری جواهراتی نظیر جواهرات نقره 925 و طلای سفید استفاده می شود، به طوری که بیشتر جواهرات طلای سفید با رودیوم آبکاری شده و بعد به بازار عرضه می گردند. این فلز کاربرد وسیعی در ساخت کاتالیزورهای خودرو موسوم به کاتالیست های کانورتور دارد. البته بعضا در کاتالیست های مورد استفاده در سایر صنایع نظیر صنایع شیمیایی و پتروشیمی نیز استفاده می شود.

یکی دیگر از کاربردهای رودیم ساخت آلیاژی به نام آلیاژ پلاتین – رودیوم است که این آلیاژ به شکل های مختلفی مثل ورق، سیم و فویل به بازار عرضه می شود تا در ساخت بسیاری از وسایل به کار برود. همچنین به دلیل مقاومت بسیار بالای رودیم در مقابل فرسایش، حرارت و واکنش‌های شیمیایی باعث شده تا گزینه مناسبی برای پوشش‌های مقاوم به فرسایش برای استفاده در حرارت‌های بالا باشد و به همین دلیل از آن در ترموکوپلهای دقیق کوره‌های صنعتی و نیز ساخت موتورهای توربینی مثل موتورهای جت استفاده می‌کنند.

بازیافت و استخراج رودیوم

به دلیل کمیاب بودن رودیوم در طبیعت، همیشه بازیافت آن از مواد ثانویه مورد توجه بوده است. از منابعی که می توان این فلز ارزشمند را از آنها بازیافت کرد می توان به کاتالیست های خودرو، جواهرات دارای آبکاری رودیوم و قطعات الکترونیکی اشاره کرد. البته باید توجه داشت که خیلی کم پیش می آید که قطعات الکترونیکی حاوی رودیم باشند.

بازیافت رودیوم از کاتالیزور

روش های بازیافت

از آنجایی که رودیوم نقطه ذوب بسیار بالایی دارد و در اسیدها حتی تیزاب هم حل نمی شود، بازیافت آن، مشکلات و دردسرهای زیادی را به همراه دارد. البته رودیم اگر به صورت پودر باشد، با صرف زمان و حرارت زیاد می توان آن را در تیزاب حل کرد. به طور کلی رودیوم را می توان به روش های تیزابکاری یا الکترولیز بازیافت نمود. نکته مهم اینجا است که هر دو روش به جداسازی رودیم از سایر فلزات تاکید دارند و نه حل کردن و سپس بازیابی و استخراج آن. لازم به ذکر است که وجود یا عدم وجود رودیوم در محلول های اسیدی را می توان با استانوس کلرید آزمایش نمود.

ذوب

از آنجایی که نمی توان با کوره های معمولی به دمای ذوب رودیم رسید باید از کوره های القایی که مخصوص ذوب رودیوم طراحی شده اند و فرکانس بالایی دارند، استفاده کرد.

ترکیبات شیمیایی رودیوم

مثل هر فلز دیگری، ترکیبات شیمیایی متعددی از رودیوم وجود دارد که از مهمترین آنها می توان به اکسید رودیم، کلرید رودیوم، فلوئورید رودیم،سولفات رودیم، برمید رودیم، رودیوم دی‌کربونیل کلرید (این ترکیب در برخی از واکنش‌های شیمیایی به عنوان کاتالیزور استفاده می‌شود) و کمپلکس هایی نظیر آمین‌ها و کربونیل‌های رودیوم اشاره کرد. گفتنی است که ترکیبات رودیوم به طور گسترده‌ای در صنایع مختلف استفاده می‌شوند، به خصوص در کاتالیزورهای صنعتی و شیمیایی.



مطالب مرتبط: